基于K7+V7 的高性能双FMC接口的 6U VPX 国产化载板设计方案

基于K7+V7 的高性能双FMC接口的 6U VPX 载板是一款基于 K7+V7 的高性能6U VPX 载板。板载 2 个 HPC 形式的 FMC 连接器（用于外部信号扩展）。该板卡采用国外器件与全国产化器件完全兼容的设计。板卡选用了 Xilinx 公司 7 系 FPGA 中 Virtex 7 系 列 中 的XC7VX690T-2FFG1761I  （  或  者  复  旦  微   的 JFM7VX690T36  ）  和   Kintex   7   系  列  中   的XC7K325T-2FFG900I（或复旦微 JFM7K325T8）各  1  颗 ， 组 成 双  FPGA  处 理 模 块 。 其 中XC7VX690T-2FFG1761I  （  或  者  复  旦  微   的JFM7VX690T36）搭配 2 组各 4 片 16bit 4Gb 的DDR3 SDRAM 作为缓存和 2 片 256Mb 的 SPI Flash 分别作为程序加载和数据存储。板卡具有多组高速 Serdes 到背板连接器，可根据需求支持PCIe3.0 或其他高速信号接口，同时具有多路标准GPIO 接口，客户可灵活使用。

通过 2 个HPC 的标准FMC （VITA57.1）接口向外部提供丰富、高速且可配置的数字I/O 资源。每个FMC 可提供 82 对高速差分线（含2 对差分时钟线）、8 组共 16 对超高速 DP 差分对及 2 对超高速差分时钟线。客户可以根据应用需求灵活地选择 FMC 子卡，比如 ADC 子卡、DAC 子卡以及光纤子卡等。同时可支持 Windows，Linux 上位机驱动。便于构建灵活、高效的开发及使用环境。

技术规格：

• FPGA 为 XC7VX690T-2FFG1761I（或者复旦 微 的 JFM7VX690T36 ） 和XC7K325T-2FFG900I （ 或 复 旦 微JFM7K325T8），提供高性价比的丰富的逻辑资源
• 提供 2 路 FMC 标准（VITA 57.1）子卡接口， 每路接口包括 82 对高速差分线（含 2 对差分时钟线）、8 组共 16 对超高速 DP 差分对及2 对超高速差分时钟线 
• XC7VX690T-2FFG1761I （ 或者复旦微的JFM7VX690T36）搭配 2 组共 4GB 的高速DDR3 缓存和 2 颗 256Mb 的SPI Flash
• XC7K325T-2FFG900I 搭 配 2 颗 256Mb 的SPI Flash
• 支持外时钟输入
• 同时支持 6Pin 排针式和 9pinJ30J 形式的JTAG 下载口
• 具有 16 路 Serdes 信号到背板 P1
• 支持多路 GPIO 到背板
• 预留支持中航的 HTA8506 光模块，支持 4 路光纤通路
• 预留双排针支持 13 路 3.3V 电平的GPIO
• 2 个SMA 接口，1 路TTL 电平 IN，1 路 TTL电平 OUT标准 VPX 背板供电
• 标准 6U 尺寸 VPX 规范
• 支持导冷散热

支持

• 支持 DDR3 接口，千兆网接口等IP 的例程；
• 支持 Windows 驱动，Linux 驱动；
• 可插接大部分符合VITA57 规范的FMC 子卡；
• 可提供 FMC 子卡演示程序。

系统主要由 FMC 模块、FPGA 模块、缓存模块、配置电路模块、电源模块以及 VPX 连接器部分组成。FPGA 为 XC7VX690T-2FFG1761I （ 或 者 复 旦 微 的 JFM7VX690T36 ） 和 Kintex 7 系 列 中 的XC7K325T-2FFG900I。其中 XC7VX690T-2FFG1761I 扇出 2 个 FMC 接口，通过每个 FMC 接口可向外部提供 82 对高速差分线（含 2 对差分时钟线）、8 组共 16 对超高速DP 差分对及 2 对超高速差分时钟线。其缓存模块包含 2 组共 8 片 16bit 4Gb 的DDR3 SDRAM；丰富的 FPGA 资源和缓存空间可支持各种FMC 的功能子板的通信或采样数据，极大地提高了整个板卡的处理性能和能力。配置电路模块支持FPGA 程序的在线下载和SPI FLASH 的烧写以及其他功ß能实现，可以方便用户进行实时多算法处理的在线测试验证。标准的 VPX 连接器可以适配大多数 VPX 背板。